DE102006042310A1

DE102006042310A1 - Mold cooling for an I.S. machine

Info

Publication number: DE102006042310A1
Application number: DE102006042310A
Authority: DE
Inventors: Thomas Bewer; Wolfgang Anheyer
Original assignee: Emhart Glass SA
Current assignee: Emhart Glass SA
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2007-04-12
Also published as: FR2891823A1; ITMI20061915A1; GB0619212D0; JP2007099617A; GB2430932A; US20070079634A1

Abstract

Formanordnung zur Verwendung in einer Glasformmaschine, umfassend zwei Formelemente, von denen jedes eine Mehrzahl von Kühlungsdurchgängen umfasst, die sich vertikal dort hindurch von einer unteren Endfläche zu einer oberen Endfläche erstrecken, sowie mindestens einen verdrehten Metallstreifen.A mold assembly for use in a glass forming machine, comprising two mold members, each of which includes a plurality of cooling passages extending vertically therethrough from a lower end surface to an upper end surface, and at least one twisted metal strip.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf die Kühlung von Formen in einer I.S.-Maschine.These The invention relates to the cooling of Shapes in an I.S. machine.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Bei der Herstellung von Glasbehältern mit einer wohlbekannten I.S.-Maschine wird Glas in einer Rohlingsform in ein Külbel geformt und dann in einer Blasform in eine Flasche geblasen, wobei sowohl die Rohlingsform als auch die Blasform zwei Formelemente umfassen, die zwischen einer geschlossenen Position, in der sie einen Formraum definieren, und einer offenen Position beweglich sind. Sowohl die Rohlingsform als auch die Blasform werden während des Betriebs der Maschine gekühlt, und diese Kühlung wird oft so durchgeführt, dass die Formelemente mit Kühlungsdurchgängen versehen sind, die sich axial dort hindurch von einer unteren Endfläche zu einer oberen Endfläche jedes Formelementes erstrecken, und dass diese Durchgänge mit Kühlungsluft beaufschlagt werden.at the production of glass containers with a well-known I.S. machine, glass is in a blank form in a parabola molded and then blown into a bottle in a blow mold, taking Both the blank mold and the blow mold two form elements include that between a closed position in which they are define a mold space and an open position movable are. Both the blank mold and the blow mold are during the Operating the machine cooled, and this cooling is often done that way the mold elements are provided with cooling passages are axially extending therethrough from a lower end surface to a upper end surface extend each mold element, and that these passages with Cooling air applied become.

Werden die Kühlungsdurchgänge in den Formelementen mit Kühlungsluft aus einer Plenum-Kammer beaufschlagt, ist es möglich, den Kühlungseffekt eines Kühlungsdurchgangs zu errechnen und somit ein Muster von Kühlungsdurch gängen zu bestimmen, die die gewünschte Kühlung leisten. Es ist jedoch manchmal wünschenswert, die Kühlung eines Formelementes zu modifizieren – das aber macht gewöhnlich die Modifikation der Kühlungsdurchgänge durch Hinzufügen oder Entfernen von Kühlungsdurchgängen erforderlich, wobei eine solche Modifikation nicht leicht umkehrbar ist.Become the cooling passages in the Moldings with cooling air from a plenum chamber applied, it is possible the cooling effect a cooling passage to calculate and thus determine a pattern of cooling passages, which the desired cooling Afford. However, it is sometimes desirable to have a cooling system To modify the form element - the but usually does the modification of the cooling passages through Add or removing cooling passages required, such a modification is not easily reversible.

ZIEL DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Es ist eines der Ziele der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Kühlen eines Formelementes vorzusehen. Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Form zur Verwendung in einer Glasformmaschine vorzusehen.It is one of the objects of the present invention, an improved Method of cooling to provide a molding element. It is another objective of the present Invention, an improved mold for use in a glass forming machine provided.

Andere Ziele und Vorzüge der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem folgenden Abschnitt dieser Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, die eine derzeit bevorzugte Ausführungsform unter Verwendung der Prinzipien der Erfindung zeigen.Other Goals and benefits The present invention will become apparent from the following section Description and from the attached Drawings using a presently preferred embodiment the principles of the invention show.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 zeigt ein Formelement mit sich axial erstreckenden Kühlungsdurchgängen; 1 shows a mold element with axially extending cooling passages;

2 zeigt einen verdrehten Metallstreifen; 2 shows a twisted metal strip;

3 zeigt in einem Diagramm einen Kühlungsdurchgang mit einem dort eingesetzten verdrehten Metallstreifen; und 3 shows in a diagram a cooling passage with a twisted metal strip inserted therein; and

4 zeigt in einem Diagramm einen Kühlungsdurchgang mit einem dort eingesetzten verdrehten Metallstreifen und einem Diffusorabschnitt an seinem oberen Ende. 4 shows in a diagram a cooling passage with a twisted metal strip inserted therein and a diffuser section at its upper end.

KURZE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMBRIEF DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT

1 zeigt ein Formelement 2 zur Verwendung in einer I.S.-Glasformmaschine. Diese Form liefert zusammen mit einem entsprechenden Formelement einen Formhohlraum einer Rohlings- oder Blasstation in einer I.S.-Maschine. Ein Rohlingshohlraum definiert einen Abschnitt eines Külbels, das in der Rohlingsstation der Maschine geformt wird, und ein Blashohlraum definiert einen Abschnitt einer Flasche, die in der Blasstation der Maschine geformt wird. Das Formelement 2 hat im Allgemeinen eine halb-zylindrische Form und umfasst eine im Allgemeinen zylindrische Außenfläche 3, eine Formvertiefung (nicht gezeigt) und eine obere Endfläche 4, neben der sich zwei Flanschansätze 6 und 8 befinden, über die das Formelement in der Maschine getragen werden kann. Das Formelement 2 umfasst eine Reihe von geraden Kühlungsdurchgängen 10, die sich axial durch das Formelement hindurch von seiner oberen Endfläche 4 zu einer unteren Endfläche 12 erstrecken. 1 shows a form element 2 for use in an IS glass forming machine. This mold, together with a corresponding mold element, provides a mold cavity of a blank or blowing station in an IS machine. A blank cavity defines a portion of a parison which is molded in the blank station of the machine, and a blast cavity defines a portion of a bottle which is molded in the blow station of the machine. The form element 2 has a generally semi-cylindrical shape and has a generally cylindrical outer surface 3 a mold cavity (not shown) and an upper end surface 4 , in addition to the two flange approaches 6 and 8th are located, over which the molding element can be worn in the machine. The form element 2 includes a series of straight cooling passages 10 extending axially through the former from its upper end surface 4 to a lower end surface 12 extend.

Ist das Formelement 2 in einer I.S.-Maschine in Verwendung, wird von den unteren Enden der Kühlungsdurchgänge 10 her Luft aus einer Plenum-Kammer zugeführt, um das Formelement zu kühlen. Im Allgemeinen sind die Durchgänge 10 im Formelement 2 in einem Muster und von einer Größe angeordnet, die errechnet wurden, um die gewünschte Kühlung zu liefern. Gelegentlich hat sich jedoch gezeigt, dass bei der Herstellung eines bestimmten Behälters die errechnete Kühlung unangemessen ist. Eine solche Unzulänglichkeit (sowohl im horizontalen als auch im vertikalen Temperaturprofil des Formelementes) kann überwunden werden, indem das Muster der Kühlungsdurchgänge modifiziert wird, eine solche Modifikation ist jedoch in der Regel nicht umkehrbar und das Formelement 2 kann nicht einfach in seine Originalkonfiguration zurück überführt werden. Strömt Luft durch einen Kühlungsdurchgang in einer Form, ist die Luftströmung im Allgemeinen turbulent, aber es bildet sich eine laminare Grenzschicht, die mit dem Material der Form in Kontakt steht und sehr heiß wird. Wir haben herausgefunden, dass bei Verwendung eines geeigneten Einsatzes im Kühlungsdurchgang diese Grenzschicht unterbrochen werden und sich die Heißluft von der Grenzschicht mit der kühleren Luft in der Mitte des Luftstromes mischen kann, sodass eine effektivere Wärmeabfuhr aus der Form erreicht wird. Nach der Erfindung wird das Formelement 2 von seiner Originalkonfiguration dahingehend modifiziert, dass in einem oder mehreren der Kühlungsdurchgänge ein verdrehter Metallstreifen 14 (kraftschlüssig) eingebracht wird. Ein solcher Streifen mit einer Drehung um 360° ist in 2 gezeigt.Is the form element 2 used in an IS machine, is from the lower ends of the cooling passages 10 supplied air from a plenum chamber to cool the mold element. In general, the passes are 10 in the form element 2 arranged in a pattern and of a size calculated to provide the desired cooling. Occasionally, however, it has been found that in the manufacture of a particular container, the calculated cooling is inappropriate. Such inadequacy (both in the horizontal and in the vertical temperature profile of the mold element) can be overcome by modifying the pattern of the cooling passages, but such modification is usually unreversible and the mold element 2 can not be easily converted back to its original configuration. When air flows through a cooling passage in a mold, the air flow is generally turbulent, but a laminar boundary layer is formed which is in contact with the material of the mold and very much gets hot. We have found that by using a suitable insert in the cooling passage, this boundary layer can be broken and the hot air from the boundary layer can mix with the cooler air in the middle of the air stream, so that more effective heat removal from the mold is achieved. According to the invention, the mold element 2 modified from its original configuration such that in one or more of the cooling passages a twisted metal strip 14 (frictionally) is introduced. Such a strip with a rotation of 360 ° is in 2 shown.

Der verdrehte Metallstreifen kann eine oder mehrere, vorzugsweise zwei, Verdrehungen um 360° haben.Of the Twisted metal strips may have one or more, preferably two, Twists around 360 °.

Die Länge des Streifens hängt ab vom Grad der Verdrehungen. Der Streifen kann sich im Wesentlichen über die Länge des Kühlungsdurchganges erstrecken, wir bevorzugen jedoch die Verwendung eines Streifens mit zwei Verdrehungen um 360°, der sich über ungefähr die halbe Länge des Kühlungsdurchgangs, in den er eingesetzt ist, erstreckt. Ist der Verdrehungsgrad zu groß, ist der Widerstand der Luftströmung derart, dass der Kühlungseffekt eher verringert als angehoben wird. Vorzugsweise hat der Streifen mindestens eine volle Umdrehung um 360°.The Length of the Streifens hangs from the degree of twists. The strip can be essentially over the Length of the Cooling passage However, we prefer to use a strip with two twists around 360 °, which is about approximately half the length the cooling passage, in which it is inserted extends. Is the degree of twist too large, is the resistance of the air flow such that the cooling effect rather less than being raised. Preferably, the strip has at least one full turn through 360 °.

Der Streifen sitzt vorzugsweise in Feinpassung im Kühlungsdurchgang und besteht aus einem Material, das den gleichen oder einen etwas größeren Ausdehnungskoeffizienten hat als das Material des Formelementes.Of the Strip preferably fits snugly in the cooling passage and exists made of a material that has the same or a slightly larger coefficient of expansion has as the material of the form element.

Strömt Luft durch einen unversperrten Durchgang 10, zeigt sie eine turbulente Strömung, jedoch mit einer laminaren Grenzschicht, die mit der Wand des Kühlungsdurchgangs in Kontakt steht. Das führt dazu, dass der äußere Ab schnitt der Luftströmung, der mit dem heißen Metall des Formelementes in Kontakt steht, heißer wird als der mittlere Abschnitt der Luftströmung. In einem Kühlungsdurchgang 10, in den ein verdrehter Metallstreifen 14 eingesetzt wurde [wie in 3 gezeigt], wird diese laminare Strömung der Grenzschicht unterbrochen und dementsprechend dem Formelement mehr Hitze entzogen.Flows air through an unobstructed passage 10 shows a turbulent flow, but with a laminar boundary layer in contact with the wall of the cooling passage. This causes the outer portion of the air flow, which is in contact with the hot metal of the mold element, becomes hotter than the central portion of the air flow. In a cooling passage 10 into a twisted metal strip 14 was used [as in 3 shown], this laminar flow of the boundary layer is interrupted and accordingly extracted more heat from the mold element.

Der Streifen 14 besteht aus einem Weichstahl und weist eine Dicke von ungefähr 0,2 mm auf. Es können auch Streifen von bis zu 0,5 mm Dicke verwendet werden. Ein solches Material kann leicht verdreht werden. Kupfer könnte auch verwendet werden. Der Streifen 14 erstreckt sich gerade über die Hälfte der Länge des Durchgangs 10, ist mit zwei Verdrehungen um 360° versehen und sitzt in Feinpassung im Durchgang 10.The stripe 14 consists of a mild steel and has a thickness of about 0.2 mm. It can also be used strips of up to 0.5 mm thickness. Such a material can be easily twisted. Copper could also be used. The stripe 14 extends just over half the length of the passage 10 , is provided with two rotations 360 ° and fits tightly in the passage 10 ,

Wir haben herausgefunden, dass, wenn Luft durch einen Durchgang 10 mit dem eingesetzten Streifen 14 strömt, der Form ungefähr 15% mehr Wärme entzogen werden als bei gleicher Luftströmung durch einen nicht modifizierten Durchgang 10. Wir bevorzugen die Verwendung eines Streifens 14, der zwei Verdrehungen um 360° aufweist. Wird der Verdrehungsgrad zu groß, ist der Widerstand der Luftströmung dergestalt, dass der Kühlungseffekt eher verringert als erhöht wird. Im Falle eines Streifens mit einer Verdrehung um volle 360° werden ungefähr 6% mehr Wärme entzogen als bei einer gleichen Luftströmung durch einen unmodifizierten Durchgang. Durch die Auswahl von Streifen mit angemessener Länge ist es möglich, das vertikale Temperaturprofil in dem Formelement zu modifizieren.We found out that when air passes through one 10 with the strip inserted 14 flows out of the mold about 15% more heat than with the same air flow through a non-modified passage 10 , We prefer the use of a strip 14 which has two rotations by 360 °. If the degree of twist becomes too great, the resistance of the air flow is such that the cooling effect is reduced rather than increased. In the case of a strip with a full 360 ° twist, about 6% more heat is extracted than with the same air flow through an unmodified passage. By selecting strips of adequate length, it is possible to modify the vertical temperature profile in the molding element.

4 zeigt einen Kühlungsdurchgang 10 in einem Formelement, wobei der Durchgang einen unteren Abschnitt 17 von kleinem Durchmesser hat und einen kürzeren konisch zulaufenden oberen Abschnitt 18, der sich zur oberen Endfläche 4 erstreckt. Der Öffnungswinkel beträgt ungefähr 7°. Dieser konisch zulau fende Abschnitt 18 wirkt als Diffusor. Durch einen Diffusor steigt die durch den Luftdurchgang entzogene Wärme um bis zu 20%. 4 zeigt einen Durchgang 10 mit einem Diffusor, der auch mit einem Streifen 14 versehen ist, der sich über die Länge des unteren Abschnittes 17 erstreckt und wiederum mit zwei Verdrehungen um 360° geformt wurde. In diesem Fall beträgt der durch den Luftdurchgang 10 gestiegene Anteil an entzogener Wärme weitere 20%. 4 shows a cooling passage 10 in a molding element, the passage having a lower portion 17 of small diameter and has a shorter tapered upper section 18 that goes to the upper end surface 4 extends. The opening angle is approximately 7 °. This tapered section 18 acts as a diffuser. Through a diffuser, the heat extracted by the passage of air increases by up to 20%. 4 shows a passage 10 with a diffuser that also has a strip 14 is provided, extending over the length of the lower section 17 extends and in turn was formed with two rotations 360 °. In this case, the amount through the air passage 10 increased proportion of extracted heat another 20%.

Es ist klar, dass, obwohl die Erfindung in Bezug auf eine Blasform beschrieben wurde, eine entsprechende Verwendung von eingesetzten Streifen auch in einer Rohlingsform mit axialen Kühlungsdurchgängen möglich ist.It it is clear that, although the invention in relation to a blow mold a corresponding use of used was described Strip is also possible in a blank mold with axial cooling passages.

Claims

Mold for use in a glass forming machine with a blank station and a blowing station, where a couple of forms the side wall surface of a Parison / a Bottle in the blank / blow station of the I.S. machine defines the mold having a lower end side and an upper end side and has a plurality of cooling passages, which extend vertically between the upper and lower end sides, comprising a twisted oblong Metal strip, at least within one of the plurality of Cooling passages is arranged.

The mold of claim 1, wherein the metal strip is two Turns by 360 °.

Mold according to claim 1, wherein the metal strip is a Rotation around 360 °.

Mold according to claim 1, wherein the metal strip is between 0.2 and 0.5 mm thick.

A mold according to claim 4, wherein the metal strip is made Mild steel exists.

A mold according to claim 1, wherein the metal strip about the half length the passage extends.

A mold according to claim 1, wherein one of the cooling passages in the Near the upper end surface one Section which tapers to a diameter, the is larger as the remainder of the passage, and acts as a diffuser, and wherein the Metal strip not into the tapered section inside extends.

Method for modifying the cooling of a molded element of a I.S. machine, the provided with cooling passages is that extends vertically and axially therethrough from a lower one end face to an upper end surface of the mold element, comprising the step of insertion an oblong twisted metal strip in at least one of the cooling passages in a tight fit in the passage.

The method of claim 8, wherein the strip is two Revolutions by 360 °.

The method of claim 9, wherein the metal strip essentially about half the length of the Passage extends.